cfd數(shù)值摹擬-某廠房車間案例

CFD數(shù)值模擬—某廠房車間案例——索斯系統(tǒng)送風(fēng)設(shè)計的經(jīng)典案例以往對中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)氣流組織的理解和室內(nèi)空間速度場、溫度場的設(shè)計，只停留在經(jīng)驗值和獨立單元射流計算的高度，而現(xiàn)在有了CFD（ComputationalfluidDynamics）－計算流體力學(xué)軟件的簡稱，是專門用來進(jìn)行流場分析、流場計算、流場預(yù)測的軟件。杜肯索斯與知名高校合作，建立了大空間氣流組織實驗室，并使用當(dāng)前流行的CFD計算程序（GAMBITEXCEEDFLUENT），將先前的經(jīng)驗與現(xiàn)代計算機(jī)強(qiáng)大的迭代能力相結(jié)合（采用1.83GHZ雙核處理器的計算機(jī)進(jìn)行模擬，迭代次數(shù)3000－5000次，數(shù)據(jù)收斂一般需要數(shù)十小時）。通過此軟件的應(yīng)用，可以顯示并分析封閉空間中的流場；在較短的時間內(nèi)能預(yù)測效果，并通過改變各種參數(shù)，使送風(fēng)效果設(shè)計達(dá)到最佳。同時將此設(shè)計在大空間氣流組織實驗室中模擬驗證。CFD的數(shù)值模擬能使我們更加深刻地理解問題產(chǎn)生的機(jī)理，為實驗提供指導(dǎo)，節(jié)省實驗所需的人力、物力和時間，并對實驗結(jié)果的整理和規(guī)律的得出起到很好的指導(dǎo)作用。在此，我們對某車間廠房內(nèi)空氣流場的CFD數(shù)值模擬應(yīng)用作一案例介紹，具體如下：案例環(huán)境該工程車間廠房生產(chǎn)精密器件，對工作區(qū)域的風(fēng)速、溫度有相當(dāng)高的要求，同時還要求工作區(qū)外測能形成風(fēng)幕，有效隔離工作臺面兩側(cè)設(shè)備產(chǎn)生的氣味和油污。CFD技術(shù)應(yīng)用:傳統(tǒng)的點式送風(fēng)模式是根本不能實現(xiàn)這種在整個長達(dá)幾十米的矩形工作臺面上形成均勻的速度、溫度場，并形成如此大的風(fēng)幕。這時，我們選擇采用具有線式及立體面送風(fēng)特點的纖維織物空氣分布系統(tǒng)，同時采用CFD技術(shù)對該設(shè)計進(jìn)行指導(dǎo)。該設(shè)計關(guān)鍵在于：一、纖維材料滲透率的設(shè)計二、空氣分布系統(tǒng)射流孔孔徑和孔間距的設(shè)計三、整個系統(tǒng)風(fēng)量、壓力的匹配性設(shè)計對該廠房采用CFD模擬主要目的是驗證在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，密閉空間的氣流組織情況，速度場、溫度場、密度場、壓力場的分布情況。該項目設(shè)計由durkeesox技術(shù)中心完成，分別在5：30、6：30、8：30、3：30四個方向開0.5”孔（詳細(xì)參照CAD圖紙和計算書）。由于CFD軟件占用系統(tǒng)資源非常大，通常只對設(shè)計的某一個對稱的立面進(jìn)行計算模擬，這里僅對系統(tǒng)1＃入口位置立面進(jìn)行模擬?！搱鏊⒚媸疽鈭D：——CFD數(shù)學(xué)模型：——數(shù)學(xué)模型參數(shù)：計算軟件：FLUENT6.12模型網(wǎng)格數(shù)量：300000晴網(wǎng)格類蕉型差：雅COO限PER借湍流模頓型坊：勒Sta布nda戴rd且懷（忌k楊－迅e候）警蕉—斧—返設(shè)定參獄數(shù)：烘空氣參盟數(shù)惱：丘inc敗omp蔽res擁sib春l般e呈－冒ide赤a越l年－澤gas辰1扣.29膀Kg/天m泰3鈴重力加銳速度牌：孫-9.洞8m/隨s活2閥材料滲蠻透率炒：虜5mm溫/s弱墻體熱馬負(fù)荷皇：劫100貴w/m肺2筋熱傳導(dǎo)叫率鴉：化80w進(jìn)/m逮3癢空氣分狗布器尺顛寸逆：桿Φ忍660知mm*病400典00m溉m始空氣分陳布器入癢口風(fēng)速拜：銹8m/宗s兼風(fēng)量策：怪100擔(dān)00c賭mh匆風(fēng)壓囑：連350償pa錢纖維風(fēng)袖管管壁椅風(fēng)速宗：奇0.2怖m(xù)/s柳射流孔咐風(fēng)速做：劇14m正/s視環(huán)境初予始溫度涉：西303擺k暗（考3迷0旱℃?zhèn)悖┯姿惋L(fēng)溫會度狂：六288盤k爐（招1乖5沙℃夕）簡—廉—肚計算結(jié)球果式：芒模型剖欲面速度守場輪廓奶曲線：誕該圖形股顯示出養(yǎng)四個方曲向射流華孔的出店風(fēng)情況州，射流雙孔處風(fēng)閉速雖很亞大，達(dá)壯到心1優(yōu)0礎(chǔ)米以上越（紅色逃），但壓氣流在抖風(fēng)管下庸方開始杯迅速沉助降、卷砌吸，整毫個空間擊風(fēng)速在蠻工作區(qū)適衰減原到棒0.5洪m/爛s憑左右，直創(chuàng)建出頸一個舒饅適的工遍作環(huán)境去。風(fēng)管聞?wù)路绞墓ぷ髋_來面上有閑明顯的圈速度較叛高氣流法形態(tài)，扇如圖中維選擇豆點留0.7燕m/牲s喪（淺藍(lán)呈色），屋并形成育風(fēng)幕有門效隔離矮了由設(shè)傭備散發(fā)柄的熱量乏和氣味巴；券3繡：慈30&索8哥：敞3滴0窮的射流紫孔則將絕射流送體到設(shè)備強(qiáng)外側(cè)，侄再跟隨援回流到夸達(dá)上回軟風(fēng)口。爭模型剖撲面溫度針場輪廓醋曲線：企圖形明叨顯顯示膽出了風(fēng)購管下方吐的工作隙區(qū)低溫銳帶蔥2步0那℃蝦（藍(lán)色煩）；設(shè)習(xí)備和墻拒體由于尺與外界票的熱傳該遞顯示兇為誰2電5快℃反以上（奇橙、紅覺色），描設(shè)備外苦側(cè)離風(fēng)陽口較遠(yuǎn)致溫度較點高，如轉(zhuǎn)圖中選郵擇傳點堂2煮3吹℃局（綠色子）；由辜于設(shè)備也外測為誘檢修通的道，只冶是偶爾蜜有人員膏通過，救所以并沿不需要畢修改設(shè)往計為該唱區(qū)域單鋒獨送風(fēng)崇。手在大空里間氣流揀組織實鳴驗室的燕驗證結(jié)嗓果補跟覆CF塑D速模擬情傳況完全臉一致。鵝表明充杜肯索召斯述的設(shè)計幟也完全魄達(dá)到用璃戶的理費想效果決。?！逤F凍D階技術(shù)的胞應(yīng)用使株風(fēng)系統(tǒng)奸設(shè)計能倒在施工患以前測喝試出效吳果，并類通過技少術(shù)改進(jìn)掩達(dá)到最渠終的預(yù)宗期效果謝。通過縱長期的夕數(shù)據(jù)積命累，可島以精確滾的得出斑空間氣掙流組織國的形態(tài)百，空間冠的速度口場，能尿從計算墨結(jié)果得阿出摸空氣分吉布系統(tǒng)斑是否能錦將空氣開送至工取作區(qū)，圾達(dá)到其澤舒適性艦要求曾。攔CF燒D利的應(yīng)用照促進(jìn)了杜設(shè)計服倆務(wù)姐方和顧協(xié)客的技裕術(shù)交流守，與在項目負(fù)施